Преобразователь давления Советский патент 1985 года по МПК F15C3/04 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения давления вязких, полимеризукщихся, высокотемпературных сред и расплавов в химических, нефтехимических и других производствах.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На фиг.1 показана конструкция преобразователя давления; на фиг.2 конструкция узла шарикового клапана с седлом с кольцевой проточкой в цилиндрическом канале питания.

Преобразователь давления содержит мембрану 1, корпус 2 с внутренней полостью 3, шариковый клапан 4 с седлом, заслонку 5, вьшолненную в виде шарика. В корпусе шарикового клапана имеется цилиндрический канал 6 питания, диаметр которого несколько больше диаметра шарика, шток 7, седло 8 клапана, дроссель 9 и выходной канал 10, кольцевую проточку 11. Внутренняя полость 3 преобразователя через дроссель 9 соединена с атмосферой (либо со средой, где давление ниже, чем измеряемое давление).

Преобразователь давления работает следующим образом.

Мембрана 1, выполненная, например из нержавеющей стали, разделяет измеряемую среду и внутреннюю полость 3 преобразователя. Уравновешивание измеряемого давления давлением во внутренней полости преобразователя производится в узле шарикового клапана 4 с седлом 8. Давление питания PJ, дросселируется в кольцевом зазо5 и каналом 6 питаре между шариком ния.

Создающийся перепад давления на шарике, возникающий при указанном соотношении диаметров, поднимает его и прижимает к мембране через передающий шток 7. Таким образом, шарик садится на седло клапана 8. Давление из внутренней полости преобразователя сбрасьшается через дроссель 9 и устанавливается равным внешнему давлению измеряемой среды Pg,,|,PMjMep. Выходной сигнал преобразователя отбирается из выходного канала, соединенного с его внутренней полостью. При исчезновении Р мембрана под действием давления измеряемой среды садится на опорную площадку корпуса преобразователя, а шарик выдавливается штоком в канал корпуса шарикового клапана. Таким образом, предотвращается разрушение или деформация мембраны в месте ее соприкосновения со штоком, когда Ру„„ j. Если

при работе преобразователя в какойто момент окажется Pg,i РИ,М.СР то мембрана прогнется в сторону измеряемой среды и отойдет от штока 7, благодаря чему предотвращается местная деформация или разрушение мембраны в точке ее соприкосновения со штоком, что могло бы произойти в случае жестк-го соединения штока и мембраны. Прилегание шарика к передающему штоку и прилегание штока к мембране обеспечивается за счет воздушного подпора в канале питания, благодаря чему в конструкции предлагаемого преобразователя исключена

0 пружина, прижимающая шарик к штоку или к кромке сопла. Усилие пружины, передающееся на мембрану, приводит к неполной разгруженности мембраны, а жесткость пружины может изменяться. Действие этих факторов приводит к снижению точности измерения и стабильности показаний преобразователя. .

Указанные недостатки устраняются при одновременном использовании воздушного подпора в канале питания и штока, выполненного в виде отдельного элемента, свободно перемещающегося в направлении, перпендикулярном к плоскости мембраны, благодаря чему лостигается полная разгруженность мембраны и постоянство усилия, с которым шарик прилегает к штоку. Вследствие этого повьшхается точность измерения.

На фиг.1 показана принципиальная конструкция узла шарикового клапана, обеспечивающая уменьшение погрешности измерения, связанной с негерметичностью импульсной трассы. Узел имеет дополнительную кольцевую проточку 11.

Узел шарикового клапана, изображенный на фиг.2, работает следующим образом.

Под действием давления питания

шарик поднимается по каналу 6 и входит в камеру кольцевой проточки 11. При этом высота h кольцевой проточки выполнена такой, что проходное сечение из канала 6 в камеру кольцевой

проточки 11 обеспечивает достаточно большой расход воздуха к импульсной трассе (в переходный режим, когда Рвь,.ср 31199988

В предлагаемом изобретении дости- использования воздушного подпора в гается точность 0,15% по сравнению канале питанияи штока,свободнораспос точностью известного 0,5% за счет ложенного мелдуШариком и мембраной.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с внутренней полостью, соединенной непосредственно с выходным каналом и через дроссель с атмосферой, мембрану, жестко закрепленную на корпусе, шариковьй клапан с седлом, вход которого соединен с каналом питания, и шток, расположенный между шариком и мембраной, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности преобразователя, шток расположен в направляющем отверстии седла клапана, причем концы стержня в рабочем состоянии сопряжены с мембраной и стержнем, а шарик расположен в цилиндрическом канале, диаметр которого определяется соотношением Jj du. 1,01.- 1,10, где в 1с - диаметр канала (, (ш - диаметр шарика. i 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что цилин(Л дрический канал вьшолнен с кольцевой проточкой, расположенной у кромки седла клапана, причем высота k кольцевой проточки определяется соотношением N

п

. прот.

ш.г